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節能減排已經成為全球的大趨勢，在這一個趨勢下，現在，除了把電子設備運行時的功耗降低外，標準組織、半導體廠商也在把電子設備的待機功耗進一步，以節省更多的能耗和資金，數年前，如果說要將電子設備待機個功耗降低到幾十毫瓦，很多人會你認為是瘋狂的想法，而現在這已經成為現實，而且，實際上，這還有進一步降低的空間，近日，恩智浦半導體資深產品市場經理張錫亮分享了降低功耗的四個重要舉措。 待機功耗=驚人的浪費 據張錫亮介紹，數據顯示，平均下來，每個家庭每年僅在制冷、白家電、小家電等方面的支出就占到了40%左右，從待機功耗上測試，家庭電視機頂盒在一天待機狀態下的耗電量為0.131度，一個月按照30天算就是3.93度電，一年按365天算就是47.82度電，按照目前一度電0.52元計算，一年將多支出電費24.87元。 
200M*0.5W*365*24=876，000M Wattage/Hour=876M度=4，380MNT$=931.9MRMB=9億3千萬人民幣！ 如果按每個手機充電器待機功耗0.3W來計算，每年都消耗就是： 1500M*0.3W*365*24=3，942，000M wattage/hour =3，942M度=19，710MNT$=4，194MRMB=41億9千萬人民幣 可見待機功耗造成的浪費是非常驚人的！實際上，在日常生活中，我們是經常把電腦、筆記本、電視機、機頂盒、充電器置于待機狀態的，所以這些消耗是實實在在發生的。 針對待機功耗驚人的浪費，標準組織早就著手制定嚴格的規定，這是歐盟的能效星級標準
面對嚴格的待機功耗標準需求，半導體廠商各出奇招，努力降低待機功耗，張錫亮分享了NXP的四大舉措，就是： 1、采用burst模式提供輕載時的效率 所謂的Burst Mode就是間歇振蕩模式，是降低待機損耗的常用手段，當開關頻率降低到20K附近的時候如果還要繼續減小損耗，就可以進入Busrt mode，此時的開關波形是振一會停一會，這樣就可以進一步減小開關損耗。張錫亮解釋說，從下圖可以看出，電源的損耗在低功耗時主要由開關損耗來主導，可以用burst模式來降低損耗，不過，他說要注意選擇一個好的效率平衡點。
2、在高負載時采用同步整流技術 同步整流是采用通態電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術，它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓。因為功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。
目前筆記本電腦普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供電電壓，所消耗的電流可達20A。此時超快恢復二極管的整流損耗已接近甚至超過電源輸出功率的50%。即使采用肖特基二極管，整流管上的損耗也會達到（18%～40%）PO，占電源總損耗的60%以上。因此，傳統的二極管整流電路已無法滿足實現低電壓、大電流開關電源高效率及小體積的需要，成為制約DC/DC變換器提高效率的瓶頸。（來源：百度百科） 3、采用SOI工藝提升系統能效 實際上，NXP 的Green chip芯片都是采用了其獨有的SOI工藝和設計，可以大幅度提升電源系統的能效，與普通電源相比，可以節能達20～30％，NXP的MOSFET也是采用這個工藝技術，可以將導通電阻做的很低。 4、采用Multi mode 實現能效的均衡 這實際上是一種變頻的技術，具體說來，就是在重負載下，減小PWM的頻率，這樣把開關損耗降到最低，還可以減少EMI。
來源：電子創新網 |
